陳高凱 任楠

摘 要：空調(diào)作為能耗嚴(yán)重的電器設(shè)備之一，對(duì)環(huán)境造成了一定的影響。需要遵循可持續(xù)發(fā)展理念，從設(shè)計(jì)和管理水平上不斷提高，達(dá)到節(jié)省能源的目的。本文對(duì)暖通空調(diào)的必要性、產(chǎn)生的效果、環(huán)保節(jié)能技術(shù)、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行了詳細(xì)分析，旨在為暖通行業(yè)的從業(yè)者提供參考。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng);節(jié)能環(huán)保;技術(shù)

自從上世紀(jì)20年代壓縮機(jī)飛速發(fā)展以來(lái)，暖通空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)在各種公共建筑及普通居民家庭中得到廣泛使用，大大調(diào)節(jié)了室內(nèi)溫度質(zhì)量，提供高品質(zhì)的生活環(huán)境，極大地提高了人們的生活質(zhì)量。目前來(lái)說(shuō)，越來(lái)越多的工業(yè)建筑和民用建筑采用中央空調(diào)，中央空調(diào)的普及程度也可以象征著一個(gè)地區(qū)的發(fā)展程度。然而，隨著空調(diào)在各種各樣的環(huán)境中被普遍使用，一系列的環(huán)境問(wèn)題也成為了人們亟待解決的難點(diǎn)之一。

1 暖通空調(diào)的作用及運(yùn)用節(jié)能環(huán)保技術(shù)的必要性

暖通空調(diào)是空調(diào)的一種，是現(xiàn)代科技發(fā)展和人們生活水平進(jìn)步的共同產(chǎn)物。其主要作用有兩個(gè)：首先通過(guò)對(duì)室內(nèi)的空氣溫度、空氣濕度及空氣流速等進(jìn)行調(diào)節(jié)，使室內(nèi)溫度等到達(dá)讓人舒服的目的，且暖風(fēng)空調(diào)具有保證室內(nèi)熱平衡的功能。其次，除去戶外運(yùn)動(dòng)時(shí)間、交通時(shí)間，人類的大部分時(shí)間都在室內(nèi)，因此室內(nèi)空氣質(zhì)量對(duì)人的健康有很大影響。當(dāng)今社會(huì)多數(shù)室內(nèi)修裝飾復(fù)雜造成了室內(nèi)污染物增加，而建筑物密封性更強(qiáng)，反而影響室內(nèi)空氣的流通，因此室內(nèi)空氣質(zhì)量較差。要保證身體健康，必須保證通風(fēng)。因此需要利用空調(diào)的進(jìn)出氣功能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)空氣交換。這種交換方式不僅可以達(dá)到外排渾濁空氣的目的，還可以降低空調(diào)制造新風(fēng)時(shí)的能源消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

2 影響暖通空調(diào)的不利因素

1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用。按是否同室外空氣接觸，圍護(hù)結(jié)構(gòu)可分為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指同室外空氣直接接觸的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如外墻、屋頂、外門和外窗等;內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指不同室外空氣直接接觸的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如隔墻、樓板、內(nèi)門和內(nèi)窗等。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻和熱穩(wěn)定性對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)有著顯著的影響，室內(nèi)熱量或冷量通過(guò)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)向外界傳遞造成部分能量損失，通過(guò)門窗等結(jié)構(gòu)的冷風(fēng)滲透以及室內(nèi)空間太大也會(huì)造成一部分能量的流失。由此可見，改變建筑結(jié)構(gòu)，提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫作用，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)有很大的意義。

2）規(guī)劃設(shè)計(jì)的作用。建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)是在建筑開始建造以前，充分預(yù)想到所有導(dǎo)致熱量流失的情況以此避免，所以規(guī)劃設(shè)計(jì)在建筑建成以前起到很大的指導(dǎo)作用。采用熱阻高和熱穩(wěn)定性好的建筑材料，考慮建筑構(gòu)造和房屋朝向，結(jié)合地區(qū)地貌，充分的利用大自然的能源，諸如太陽(yáng)能、風(fēng)能等能量，多方面分析研究，盡可能利用自然的饋贈(zèng)充分滿足節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)劃。

3 暖通空調(diào)系統(tǒng)中的環(huán)保節(jié)能技術(shù)

1）改善系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)加以改善實(shí)現(xiàn)其在高校經(jīng)濟(jì)的狀況下運(yùn)行，系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能，對(duì)整個(gè)建筑的節(jié)能也起到重要作用，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行改善，如采用新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，研究表明，一個(gè)系統(tǒng)的新風(fēng)量若能從最小新風(fēng)量到全新風(fēng)變化則系統(tǒng)在春秋季節(jié)可節(jié)約近60%的能耗，全年累計(jì)供冷量可減少近20%，可以說(shuō)充分利用室外低溫新風(fēng)可實(shí)現(xiàn)明顯的節(jié)能效果。

2）提高系統(tǒng)控制水平。空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度、風(fēng)速以及環(huán)境平均輻射溫度對(duì)人體進(jìn)行調(diào)節(jié)，而傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)僅測(cè)控空氣的溫度和濕度甚至僅測(cè)控空氣溫度，這種片面的控制模式勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)人體作用不直接、環(huán)境變化時(shí)對(duì)環(huán)境調(diào)控不迅速、人體感覺不適和系統(tǒng)不節(jié)能的后果。而熱濕環(huán)境下空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)用舒適性評(píng)價(jià)（體感指標(biāo)）作為系統(tǒng)的調(diào)控參數(shù)，不僅可徹底解決傳統(tǒng)控制模式中存在的弊病，并可實(shí)現(xiàn)大幅節(jié)能，數(shù)據(jù)顯示，采用該方法可在保證人體舒適感的前提下節(jié)能30%。

3）采用新的調(diào)節(jié)方式。影響人體舒適性感覺的環(huán)境參數(shù)較多，不同的參數(shù)組合可提供不同的舒適性效果，同時(shí)不同的參數(shù)組合的能耗也存在較大差異。如傳統(tǒng)的空調(diào)方式是將整個(gè)室內(nèi)空氣加熱后通過(guò)空氣實(shí)現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，因此需要較高的空氣溫度，該模式下由于維護(hù)結(jié)構(gòu)的熱損失和對(duì)新風(fēng)加熱所造成的熱損失均較大，而若采取增加輻射熱則所需的空氣溫度顯著下降，因此具有更為顯著的節(jié)能效果。

4）改變維護(hù)結(jié)構(gòu)性能。暖通空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷占很大比例，而維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能決定著其綜合傳熱系數(shù)的大小，因此在現(xiàn)代建筑中首先應(yīng)通過(guò)提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能，建筑冬季采暖熱負(fù)荷包括四周圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量、屋頂和地面散熱量、存在溫差的相鄰房間的傳熱量以及門窗和縫隙內(nèi)進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣耗熱量等，而該部分往往在設(shè)計(jì)中往往被忽視而增大了供暖熱負(fù)荷值的出入，因此，在現(xiàn)代建筑中盡量減小外門窗面積并采取高效的遮陽(yáng)措施可在一定程度上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。

5）拓展利用可再生能源。目前可再生能源在暖通空調(diào)的應(yīng)用中主要有風(fēng)能技術(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)、地下水技術(shù)、海洋技術(shù)等。其中風(fēng)能暖通空調(diào)是在室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，利用室外自然風(fēng)來(lái)降低室內(nèi)溫度。一般在晚上利用風(fēng)能比常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)更能節(jié)約電能。而現(xiàn)代發(fā)明的地源熱泵空調(diào)、太陽(yáng)能空調(diào)等做到了對(duì)地源熱、太陽(yáng)光的充分利用，利用這些可再生資源作為制冷能源進(jìn)行制冷工作。這些能源的利用不僅能夠有效地節(jié)約電能的損耗，而且避免了耗電空調(diào)造成的熱島效應(yīng)，更不會(huì)因?yàn)獒尫欧憾茐某粞鯇?，既能達(dá)到節(jié)能效果，又能達(dá)到環(huán)保效果。

4 對(duì)于制暖裝置的環(huán)保設(shè)計(jì)

1）蓄冷裝置的開發(fā)利用。全國(guó)各地對(duì)于電負(fù)性的使用情況有著很大的差異，這也就使得在某些時(shí)段上會(huì)出現(xiàn)供電不足的現(xiàn)象。尤其是針對(duì)現(xiàn)在的中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的東部地區(qū)來(lái)說(shuō)，用電情況更是非常緊張，采用蓄冷裝置可以很好的解決這種問(wèn)題的發(fā)生，因?yàn)樵诟叻逵秒婋A段可以用先前儲(chǔ)存好的冷量釋放，這樣就能很大程度的減輕整體對(duì)于用電方面的壓力。冰蓄冷裝置在現(xiàn)在的用電高峰社會(huì)中具有很強(qiáng)的發(fā)展前景。

2）冷熱源的正確選擇。系統(tǒng)中對(duì)于空調(diào)節(jié)能的要求是非常高的，因此，在最初的設(shè)計(jì)方面要考慮的因素就更加繁瑣，對(duì)于中央空調(diào)來(lái)說(shuō)，其中的冷熱源的選擇尤為重要，因?yàn)樗婕暗侥茉吹睦眯室约跋嚓P(guān)的使用問(wèn)題等。中央空調(diào)作為現(xiàn)在公共場(chǎng)所最為普及的空調(diào)種類，所涉及的人群范圍也是最大的，所以對(duì)于其中的冷熱配置要求也就更加苛刻，方式大多采用水冷冷水機(jī)組十鍋爐、熱泵型機(jī)組和溴化鋰吸收式機(jī)組的形式。這種配置方式在能源的利用方面有著很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)所在，其中的利用率更是能高達(dá)50%，其次采用冷熱源即熱泵型機(jī)組的方式，在能源的使用方面并不如上一種那樣，但是卻具有環(huán)保的超前特點(diǎn)。

3）新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要分為以下兩種：（1）除濕式系統(tǒng)。該系統(tǒng)的精密程度較高，主要是通過(guò)減少制冷量來(lái)控制和調(diào)節(jié)溫度以及濕度，兩種環(huán)境特征被分別控制，并且該系統(tǒng)可以使工業(yè)廢熱等能源充分利用，從而大大節(jié)省能源廢棄，由于其精密程度較高，所以往往被應(yīng)用在對(duì)環(huán)境控制程度要求較高的地點(diǎn)。（2）熱回收式系統(tǒng)。該系統(tǒng)的精密程度相對(duì)于除濕式系統(tǒng)低一些，該系統(tǒng)工作原理是將儲(chǔ)存在排風(fēng)中的能量回收處理以后再進(jìn)行重新利用，從而預(yù)處理新風(fēng)，主要應(yīng)用于相對(duì)要求較低的場(chǎng)合。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前暖通空調(diào)領(lǐng)域中的節(jié)能環(huán)保技術(shù)正在不斷擴(kuò)大和普及，在綠色環(huán)保理念的影響下，暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)將變得越來(lái)越規(guī)范嚴(yán)格。必須把握當(dāng)前的實(shí)際情況，積極創(chuàng)新技術(shù)，提高從業(yè)人員的技術(shù)和綜合素質(zhì)，降低能源的消耗，設(shè)計(jì)出質(zhì)量更加優(yōu)良的空調(diào)，提高空調(diào)在使用時(shí)的節(jié)能水平，為社會(huì)的綠色環(huán)保做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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